РСС - ниско компонент скорост на експлозивен състав
Резултатите от проучвания за използването на калиев перхлорат (РСС) като ниска скорост компонент промишлен експлозив на (PWV). За да се подобри оперативност РОЕ изследва влиянието на катализатори на термичното разлагане на калиев перхлорат, използвайки метода от диференциален термичен анализ и термогравиметрия. Установено е, че металните оксиди се намаляват температурата PCCs разпадане на 80-100o С по метода от Freeman и Carroll, въз основа на обработката термограми разлагане изчислява активиране на енергия и скоростна константа за каталитично разлагане на РСС. Доказано е, че PCC разлагане катализатор на манганов оксид намалява енергията активиране от 2.5 пъти. Възможно е да се подобри надеждността на POE-базирана условия по договора с редовни средства за започване на процедура.
Ключови думи: промишлени взривни вещества, калиев перхлорат, разлагане, катализ, такси ниска скорост, активиране на енергия
РСС - ниско компонент скорост на експлозивен състав
Василий Zakusylo
Доктор, доцент по инженерна химия отдел на макромолекулни съединения
Shostka Институт по Sumy държавен университет,
Shostka, Украйна
Ангела Romanchenko
Катедра по инженерна химия макромолекулни съединения,
Shostka Институт по Sumy държавен университет,
Shostka, Украйна
Таблица 1 - Химичен състав PCC проби в изследването на термично разширение
Резултатите от изследване на процеса на разлагане в графична форма за калиев перхлорат без катализатор, както и смеси от РСС с добавяне на 0.5% манганов оксид, както е показано в термограмите на фигури 1 и 2, съответно.
Фигура 1- термограма разграждане калиев перхлорат без катализатори
Фигура 2 - термограма разлагане калиев перхлорат смес с катализатор на манганов оксид (II).
От резултатите на термично разлагане на РСС е, че въвеждането на манганов оксид разлагане катализатор смес намалява температурата на разлагане на 80-100. За постигане на минимална температура на разлагане на РСС МпОг катализатор разлагане достатъчно, за да се въведе 0.5%. Така че е необходимо да се приложи достатъчно фино разделен катализатор и се обърне внимание на интимно смесване на сместа.
Проучихме кинетиката на разграждане на смеси на базата на PCC. За кинетични проучвания разлагане и определяне на енергията активиране в не-изотермично отопление, използван по-рано получените смеси термограма на разпадане на базата на калиев перхлорат [7].
За най-простият един етап реакцията разлагане Q вещество, което може да бъде представено чрез уравнение Q = B + C (където С - съкратен вещество C - газ) има следната зависимост от степента на трансформация Rτ = DW / dτ концентрация на W:
където К - константа процент на реализация.
Предполага се, че константата на скоростта на преобразуването е обект на уравнението на Арениус, който може да бъде представен, както следва:
(2)
където Z - предварително експоненциален фактор;
Да - активиране на енергия;
R - универсална газова константа;
Т - абсолютна температура.
Тъй като процесът на разлагане на калиев перхлорат и смеси на базата на това сложен процес, който е поредица от последователни и паралелни реакции, за да се определят кинетичните параметри с достатъчна точност на уравнението на Арениус не може да се приложи.
Сред предложените методи за определяне на кинетичните параметри на термично унищожаване на съединения на базата на математическа обработка на кривите TG, открих най-голяма метода приложение Freeman и Carroll [8]. Предимството на този метод е, че за непрекъснато проучване на кинетиката в широк температурен диапазон, сравнително малко данни. Основният недостатък на метода е, че определянето на скоростта на разлагане се осъществява чрез провеждане на част от допирателните на кривата на промяната в теглото на пробата по време на процеса на разлагане.
Съгласно този метод за текущата скорост RT разлагане на кондензира материал Q, при температура Т в определено време след експресиране притежава:
(3)
където RT - термично разлагане скорост, Mg / 0 ° С;
Q - скорост на нагряване, К / мин;
Енергията на активиране на разлагане на РСС и състави на базата на изчислено за фазово преходен материал маса (TG) преди създаването на постоянно тегло на пробата, т.е. края на процеса на разлагане. За тази цел, тази част от кривата отбележи четири точки и е определена във всяка от тях температура, реципрочната стойност на температурата, както и на температурата, скоростта на разлагане съответстващ.
определение данни калиев перхлорат активиране на енергия, изброени в таблица 3.
Таблица 3 - Стойностите на параметрите, използвани за определяне на активиране енергията на PCC процеса разлагане без катализатор
За изчисленията се използва следната формула:
Rti = TG αi, (4)
където Rti - термично разлагане скорост, Mg / 0 ° С;
αi - ъгъл на наклона на допирателната към точката на парцел в термограмата с температура на стойност ти.
Rτi Rti = * Q, (5)
където Rτi - коефициент на преобразуване, мг / мин;
Q - скорост на нагряване по време на отстраняване термограма 0 ° С / мин, Q = 10 0 ° С.
След това, в зависимост от графика LGP = е (1 / Т), а именно на наклона на кривата β намери стойността на скоростна константа К, след което изчислена начин ние откриваме енергията на активиране. Тази графика показва на фигура 3.
Фигура 3 -Polulogarifmicheskaya зависимост от скоростта на разграждане на температурата обратен PCCs на
Според участъка на детерминанта стойност Р на = 490, следователно:
К = tgβ = TG 490 = 1,15.
К = EA / (2303 * R)
Ea = 22,01 * 10-3 кДж / мол
В следващата стъпка се определя константата на разпадане скорост и стойността на активиране енергия на разлагане на експлозивна смес, състояща се от калиев перхлорат - 99.5% манганов оксид (II) - 0,5%. Получените стойности, необходими за допълнително изчисление на параметрите в четирите точки са показани в Таблица 4.
Таблица 4 - Стойностите на параметрите, използвани за определяне на активиране на енергия PCCs катализаторните разлагане с МпОг
След това, в зависимост от графика LGP = е (1 / Т), а именно на наклона на кривата β намерите скоростна константа К, след това изчислена начин ние откриваме енергията на активиране. Тази графика показва на Фигура 4.
Фигура 4 - полулогаритмичната зависимост от разлагане PCC скорост смес и манганов оксид за взаимно температурата
Според участъка на детерминанта стойност Р на = 260, следователно:
К = tgβ = tg260 = 0,49.
К = EA / (2303 * R)
Ea = 9, 13 * 3.10 кДж / мол
Така, в изследването на чист PCC стойност на енергията на активиране на 22,01 * 10-3 кДж / мол, при добавяне на 0,5% от манганов оксид, активиращата енергия се намалява до 9.13 * 10-3 кДж / мол, а стойностите на константите скорост е 1,15 и 0,49 съответно. Този факт е още едно доказателство за каталитично действие на манганов оксид добавка (II) за термично разлагане на калиев перхлорат.
енергията на активиране е минималното количество енергия, която се изисква да се каже системата да възникне термична реакция разлагане. Катализатор термично разлагане на манганов оксид намалява активиращата енергия на калиев перхлорат 2,5 пъти, което подобрява надеждността на задействане РОЕ стандартни средства за откриване. Експлозивни тестове са установили, че POE-базирана PCC с 0,5% манганов - 94% и на дизелово гориво - с 6% надеждно задейства чрез започване на редовното EB EH-8. Скоростта на детонация на състава съгласно дисперсията РСС е от 1,5 до 2,0 км / S, и критичен диаметър детонация от 6 mm до 15 mm, съответно.